(57)【要約】【課題】発光体の駆動システムにおけるハーネスの削減を図る。【解決手段】コントローラボード１と、複数の発光体６と、ドライバＩＣ５とを有する発光体の駆動システムを提供する。コントローラボード１は、ＣＰＵ２と、ＣＰＵ２からの信号をシリアルデータに変換し、シリアルデータを送出するコントローラ３とを有する。複数の発光体６は、コントローラボード１から離間して設けられている。ドライバＩＣ５は、コントローラ３から、それぞれシリアルデータ線およびクロックデータ線がカスケード接続され、それぞれコントローラ３からのシリアル信号とパラレル信号とを変換する変換回路と、発光体を動作させる駆動回路とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体の駆動システムにおいて、
ＣＰＵと、ＣＰＵからの信号をシリアルデータに変換し、前記シリアルデータを送出するコントローラとを有するコントローラボードと、
前記コントローラボードから離間して設けられた複数の発光体と、
前記コントローラから、それぞれシリアルデータ線およびクロックデータ線がカスケード接続され、それぞれ前記コントローラからのシリアル信号とパラレル信号とを変換する変換回路と、前記発光体を動作させる駆動回路とを有する複数のドライバＩＣと
を有することを特徴とする発光体の駆動システム。
【請求項２】
前記シリアルデータに含まれるドライバアドレスコードを変更することで、前記発光体の数を可変に設定されることを特徴とする請求項１に記載された発光体の駆動システム。
【請求項３】
前記シリアルデータに含まれるＬＥＤデータコードを変更することで、前記発光体の輝度を可変に設定することを特徴とする請求項１また２に記載された発光体の駆動システム。
【請求項４】
前記コントローラは、エフェクトの設定レジスタを有し、クロックデータに則って輝度変調を行えるシリアルデータを送出することで、点灯または消灯のタイミングを可変に設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された発光体の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）に代表される発光体の駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パチンコ台といった遊技機を制御するシステムでは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実装されたコントローラボードに接続されたパラレル出力ポートを制御することにより、パラレル出力ポートに接続されたドライバＩＣの駆動が行われる。ドライバＩＣは、ＬＥＤやランプの点灯・消灯を通じて遊技機の演出効果を高めるべく、これらの発光体の制御を行う。
【０００３】
発光体の一例としてのＬＥＤを用いた回路に関して、例えば、特許文献１には、遊技機において、複数色のＬＥＤ利用することによって、白色電球の発光パターンとほぼ同様の発光パターンを発生するシステムが開示されている。また、特許文献２には、ＬＥＤの駆動に電源基盤から出力供給することによって、電源供給装置削減するシステムが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３５６８９号公報
【特許文献２】特開２００１−２５９１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、遊技機の演出に用いられる発光体の個数は、近年、演出効果のより高めるために、増加傾向にある。これにより、ドライバＩＣに接続されるハーネス（路線長）の本数も必然的に増加し、コネクタの端子数も増加している。その結果、プリント回路基板にこれが占める割合が増大し、プリント回路基板の小型化を阻害したり、製造コストの増大を招いている。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光体の駆動システムにおけるハーネスの削減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本発明は、コントローラボードと、複数の発光体と、ドライバＩＣとを有する発光体の駆動システムを提供する。ここで、コントローラボードは、ＣＰＵと、ＣＰＵからの信号をシリアルデータに変換し、シリアルデータを送出するコントローラとを有する。複数の発光体は、コントローラボードから離間して設けられている。ドライバＩＣは、コントローラから、それぞれシリアルデータ線およびクロックデータ線がカスケード接続され、それぞれコントローラからのシリアル信号とパラレル信号とを変換する変換回路と、発光体を動作させる駆動回路とを有する。
【０００８】
なお、本発明において、シリアルデータに含まれるドライバアドレスコードを変更することで、発光体の数を可変に設定されることが好ましい。
【０００９】
また、本発明において、シリアルデータに含まれるＬＥＤデータコードを変更することで、発光体の輝度を可変に設定してもよい。
【００１０】
さらに、本発明において、コントローラは、エフェクトの設定レジスタを有し、クロックデータによって輝度変調を行えるシリアルデータを送出することで、点灯・消灯のタイミングを可変に設定してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コントローラボードとドライバＩＣとの間のデータ線の本数を削減できるので、発光体の駆動システムのハーネスの削減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本実施形態に係る発光体の駆動システムのブロック図である。この発光体の駆動システムは、コントローラボード１と、複数のドライバＩＣ５が実装された２つの中継部４ａ，４ｂと、コントローラボード１から離間して設けられた複数の発光体６とで構成されている。コントローラボード１には、ＣＰＵ２と、コントローラ３とが実装されており、コントローラ３には、シリアルデータ線の一方の端子とクロックデータ線の一方の端子とが接続されている。また、シリアルデータ線の他方の端子と、クロックデータ線の他方の端子とは、２つの中継部４ａ，４ｂに並列接続されている。また、コントローラボード１と、２つの中継部４ａ，中継部４ｂとの間には、ハーネス７が設けられている。ハーネス７は、コントローラボード１から送出されるデータを、中継部４ａ，４ｂにそれぞれ分配している。なお、ドライバＩＣ５は、シリアルデータをパラレルデータに変換する変換回路（図示せず）と、ＬＥＤやランプを駆動させる駆動回路（図示せず）とを有するなお、コントローラ３は、ＣＰＵ２自身の持つシリアルコントローラ（クロック同期制御）で代用することも可能である。
【００１３】
図２は、第１の中継部４ａを主体とした詳細な回路図である。第１の中継部４ａにおいて、コントローラボード１からハーネス７を経由して配線されたシリアルデータ線と、クロックデータ線とが、２つのドライバＩＣ５に並列に接続されている。また、ＬＥＤやランプ等の発光体６を駆動させるために、上記のデータ線の他、コントローラボード１から３つの電圧Ｖcc，Ｖdd1，Ｖdd2が出力される。ここで、ＶccはドライバＩＣ５の電圧であり、一例として３.３Ｖに設定されている。また、Ｖdd1はシンクＬＥＤの電圧であり、一例として１２Ｖに設定されている。さらに、Ｖdd2はランプの電圧であり、一例として２４Ｖに設定されている。これらの電圧Ｖcc，Vdd1，Vdd2がそれぞれ供給される電力線と、接地電圧GNDが供給される接地線とが、第１の中継部４ａへ接続されている。
【００１４】
第１の中継部４ａの一部を構成する２つのドライバＩＣ５は、互いに並列に設けられている。一方のドライバＩＣ５は、第１の中継部４ａに含まれる一方の回路系を駆動する役割を担っている。具体的には、図１を併せて参照するとわかるように、一方のドライバＩＣ５には、第１の中継部４ａ内におけるランプ６個と、シンクＬＥＤ９個とが接続されているとともに、第１の中継部４ａ外におけるシンクＬＥＤ８個が接続されている。一方のドライバＩＣ５は、上位装置であるコントローラボード１の制御下において、自己に接続されたこれらの発光体に関する発光制御を行う。また、他方のドライバＩＣ５は、第１の中継部４ａに含まれる他方の回路系を駆動する役割を担っている。具体的には、他方のドライバＩＣには、第１の中継部４ａ内でマトリックスＬＥＤ１８個と、第１の中継部４ａ外でマトリックスＬＥＤ３０個とが接続されている。また、一方のドライバＩＣ５と同様に、他方のドライバＩＣ５も、コントローラボード１の制御下において、自己に接続されたこれらの発光体に関する発光制御を行う。
【００１５】
図３は、第２の中継部４ｂを主体とした詳細な回路図である。第２の中継部４ｂにおいて、コントローラボード１からハーネス７を経由してシリアルデータ線と、クロックデータ線とが、２つのドライバＩＣ５に並列に接続されている。また、第１の中継部４ａと同様にコントローラボード１から、発光体６を駆動させるための、３つの電圧（Ｖcc、Ｖdd1、Ｖdd2）の電力線と接地線GNDとが、第２の中継部４ｂへ接続している。なお、本実施形態において３つの電圧線を記載しているが、実装上、ある種類の発光体６が１つも回路内に設けられていなければ、その発光体６に対応する電力線は回路に接続されなくても良い。例えば、回路中にランプが設けられていなければ、Ｖdd2の電力線は回路に接続されなくても良い。
【００１６】
第２の中継部４ｂの一部を構成する２つのドライバＩＣ５は、互いに並列に設けられている。一方のドライバＩＣ５は、第２の中継部４ｂに含まれる一方の回路系を駆動する役割を担っている。具体的には、図１を併せて参照するとわかるように、一方のドライバＩＣ５には、第２の中継部４ｂ外においてマトリックスＬＥＤ４７個が接続されている。一方のドライバＩＣ５は、コントローラボード１の制御下において、自己に接続されたこれらの発光体に関する発光制御を行う。また、他方のドライバＩＣ５は、第２の中継部４ｂに含まれる他方の回路系を駆動する役割を担っている。具体的には、他方ドライバＩＣ５には、第２の中継部４ｂ外においてランプ２２個が接続されており、コントローラボード１の制御下において、自己に接続されたこれらの発光体に関する発光制御を行う。
【００１７】
コントローラボード１からの出力信号は、クロックデータと、クロックデータに同期したシリアルデータとで構成され、それぞれ別のケーブル線を介して、ドライバＩＣ５に周期的に送出される。シリアルデータの波長は、コントローラボード１の動作が例えば５００ＫHzの場合、２μsであり、リフレッシュサイクル（点灯動作における一通りの周期）は１６ｍsである。
【００１８】
シリアルデータは、連続したフレームで構成され、それぞれのドライバＩＣ５へ同一のフレームが送出されている。フレームは、ヘッダーコード、ドライバ種別コード、ドライバアドレスコードおよびＬＥＤデータコードの４つの情報で構成されている。ヘッダーコードは、フレームの先頭であることを示しており、ドライバ種別コードは、制御するドライバＩＣの種別（例えば、８ビットシンクドライバＩＣ、１６ビットシンクドライバＩＣ、マトリックスドライバＩＣ）を示している。また、ドライバアドレスコードは、具体的なドライバＩＣ５を区別するために使用されるアドレスであり、ＬＥＤデータコードには、該当するドライバに対する点灯・消灯といった制御情報が含まれる。
【００１９】
図４は、図１〜図３に示した構成を簡略化したブロック図である。コントローラボード１に、２個のドライバＩＣa，ＩＣb（それぞれは上述したドライバＩＣ５に対応））がカスケード接続されており、それぞれのドライバＩＣa，ＩＣbに対してＮ個のＬＥＤ（Ｑ1,Ｑ2,...ＱN）が並列に接続されている。また、各ドライバＩＣa，ＩＣbには、自己を特定するための固有のドライバ種別コードと、ドライバアドレスコードとが予め設定されている。
【００２０】
図５は、図４に示したブロック図のタイミングチャートである。まず、ドライバＩＣaは、コントローラボード１からシリアルに送出されたフレームをヘッダーコードから検出する。つぎに、このフレームのドライバ種別コードおよびドライバアドレスコードのそれぞれが、ドライバＩＣa自身に事前に割り当てられたコードと一致しているかどうかが検出される。これらのコードが一致していない場合、ドライバＩＣaに関しては、そのフレームが破棄される。これに対して、あるフレームでコードが一致していた場合（フレームaの場合）、このフレームに関するデータを全て受信した直後ののタイミングＴ1において、ＬＥＤデータコードが読み出され、このデータコードがパラレルデータに変換される。そして、これらのクロックデータとタイミングとのセットが、ドライバＩＣaに接続されているＬＥＤ（Ｑ1〜ＱN）に出力される。これによって、ＬＥＤ（Ｑ0〜Ｑn）の制御点灯が行われる。ドライバＩＣbについても同様である。例えば、フレームａに続くフレームｂでコートが一致した場合、タイミングＴ2において、上述したような動作を行う。このように、フレームを処理単位として、シリアルデータを周期的に出力することにより、ＬＥＤのデータコードに基づいて、ＬＥＤの制御点灯が行われる。
【００２１】
輝度変調は、ＬＥＤの点灯に関する時間的な割合を規定するデューティ比を変更することで可能である。具体的には、１フレーム期間に相当する１リフレッシュサイクルが所定数（例えば１６等分）に分割され、１６個の最小分割単位が規定される。コントローラ３は、輝度変調を行うべきＬＥＤを指定し、そのデューティ比を１６階調（４ビット）で指定する。このＬＥＤに接続されたドライバＩＣは、指定されたデューティ比に応じた最小分割単位の組み合わせて、ＬＥＤのオン・オフを制御する。輝度変調は、１リフレッシュサイクルにおけるオン時間の割合で決定される。
【００２２】
フレームを送出するコントローラ３には、レジスタが設けられており、このレジスタによってＬＥＤに対する輝度変調と時間とを組み合わせた制御点灯を行う。制御点灯は、ＣＰＵ２が、あらかじめエフェクトの設定をコントローラ３に与え、コントローラ３が、このエフェクトの設定を輝度変調のタイミングに沿ったシリアルデータのフレームに変換しドライバＩＣ５に送出することで行われる。レジスタは、仮想ポートレジスタと、エフェクトレジスタとで構成される。仮想ポートレジスタは、それぞれのビットが、それぞれに対応するＬＥＤのオン・オフに対応する。図６は制御点灯の説明図である。同図左の仮想ポートレジスタと、同図右のＬＥＤとの位置関係は、同一である。同図に記載のとおり、ＣＰＵ２が仮想ポートレジスタにデータを設定すると、ローカルポートに直接接続されたＬＥＤや、ドライバＩＣ５に接続されたＬＥＤは、所定の点灯パターンとして反映する。また、エフェクトレジスタは、仮想ポートレジスタの各ビットに対応しており、これらＬＥＤに対して視覚効果を付加した制御点灯を行う。なお、以降、図に記載されるレジスタと、ＬＥＤの点灯動作図の位置関係は同一であることに留意されたい。
【００２３】
エフェクトレジスタの１ビット目は、エフェクト有効ビットである。エフェクト有効ビットは、対応するＬＥＤのエフェクトが有効であるか、有効でないかの示す。例えば、エフェクト有効ビットが「１」の場合は、発光体の点灯に、固定輝度点灯、パターン参照フェーディング、パターン参照点灯および音声入力同期輝フェーディングのいずれか準ずる制御点灯を行う。
【００２４】
エフェクトレジスタの２ビット目および３ビット目は、制御点灯パターンビットである。制御点灯パターンビットは、対応するＬＥＤが、固定輝度点灯、パターン参照フェーディング、パターン参照点灯および音声入力同期輝フェーディングのどの制御点灯のパターンを実行するかを示す。例えば、２ビット目および３ビット目が「０」「０」を示す場合、対応するＬＥＤは、固定輝度点灯を行う。同様に、「０」「１」の場合、パターン参照フェーディングを行い、「１」「０」の場合、パターン参照点灯を行い、「１」「１」の場合、音声入力同期フェーディングを行う。ただし、エフェクト有効ビットが「０」である場合、いかなるビット列が含まれていても、制御点灯は行われない。それぞれの制御点灯パターンについては、後述にて説明する。
【００２５】
エフェクトレジスタの４ビット目は、終了タイミングビットである。終了タイミングビットは、対応するＬＥＤが次の点灯周期で点灯を終了するかどうかを示す。終了タイミングビットが、「０」の場合、次の周期も連続してエフェクト設定ビットに対応した制御点灯を続け、「１」の場合は、次の点灯の周期で制御点灯を終了する。エフェクトレジスタの５ビット目から８ビット目は、エフェクト設定ビットである。あらかじめ設定した各制御点灯における詳細な動作をＬＥＤに実行させる。
【００２６】
図７は、定常点灯におけるレジスタの一例である。定常点灯は、最大輝度での点灯と消灯とを切り替える制御方式である。通常、仮想ポートレジスタにアサインされているＬＥＤ、または、エフェクト仮想ポートレジスタにアサインされてエフェクト機能を使用しない設定となっているＬＥＤは定常点灯方式で制御される。図８は、図７の仮想ポートレジスタに対応する点灯動作図である。図８に、示すように、「１」に対応するＬＥＤは最大輝度での点灯を行い、「０」に対応するＬＥＤは点灯を行わない。なお、ここではエフェクトレジスタは使用されない。
【００２７】
図９は、固定輝度点灯におけるレジスタの一例である。固定輝度点灯は、１６階調の輝度を指定しての点灯ならびに消灯を制御する方式である。エフェクトレジスタにアサインされて、固定輝度エフェクトを使用する。図１０は、図９で示した仮想ポートレジスタに対応する点灯動作図である。このとき、エフェクトレジスタの５ビット目から８ビット目は、輝度階調である。輝度階調は、対応するＬＥＤにおいて、２進数の輝度の階調に対応し、ビット数が４つあるので、１６階調で表現できる。例えば、５ビット目から８ビット目が、「１１１１」となっている場合、最大輝度でＬＥＤは点灯し、また「００００」となっている場合、ＬＥＤは消灯する。
【００２８】
図１１は、パターン参照輝度フェーディングにおけるレジスタの一例である。パターン参照輝度フェーディングは、あらかじめ指定したパラメータを参照しながら、輝度を連続して周期的に自動制御する方式である。図１２は、図１１で示した仮想ポートレジスタに対応する点灯動作図である。このとき、エフェクトレジスタの５ビット目から８ビット目は、パターン参照輝度フェーディングのパターン番号を示している。各ビットに対応したＬＥＤは、あらかじめ設定されたパターンでの動作を周期的に行う。また、図１３は、パターン参照輝度フェーディングを行う上であらかじめ設定するパラメータの一例である。本実施例においては、フェーディングを行うタイミングは５つあり、各タイミング間の時間と、タイミング時点での輝度を設定する。タイミング間の輝度変調は連続して直線的に変化する。全てのタイミングを終了すると、周期の最初まで戻り、同様の周期動作を繰り返す。
【００２９】
図１４は、パターン参照点滅におけるレジスタの一例である。パターン参照点滅は、あらかじめ指定されたパラメータを参照しながら、最大輝度での点灯と消灯を周期的に制御する方式である。図１５は、図１１で示した仮想ポートレジスタに対応する点灯動作図である。本実施例において、５ビット目から８ビット目までのパターン番号が、「１００１」である場合、対応するＬＥＤはタイミングｔ1〜タイミングｔ2に点灯し、「０１１１」である場合、対応するＬＥＤはタイミングｔ2〜タイミングｔ3に点灯する。また、図１６は、パターン参照輝度点滅を行う上であらかじめ設定するパラメータの一例である。本実施例において、点滅周期を１５と設定し、それぞれの周期において点灯・消灯のタイミングを決定している。点滅周期が全て終了すると、周期の最初まで戻り、同様の周期動作を繰り返す。
【００３０】
図１７は、音声入力同期輝度フェーディングにおけるレジスタの一例である。音声入力同期輝度フェーディングは、外部から入力された音声信号の、音圧レベルに併せて輝度を自動的に変化させる制御方式である。図１８は、図１７で示した仮想ポートレジスタに対応する点灯動作図である。本実施例において、エフェクトレジスタの５ビット目から８ビット目は、音声ソースの選択番号を示しており、この値を変えることで、異なる音声ソースを選択する。
【００３１】
このように、本実施形態は、コントローラボード１から第１および第２の中継部（４ａ，４ｂ）との接続は、６本のデータ線と、１個のハーネスとによって構成される。また、従来の技術において、図１と同様の構成を行った場合、コントローラボード１から第１および第２の中継部との接続７８本のデータ線と、２つのハーネス７によって構成される。したがって、パラレルデータ線をシリアルデータ線として変え、シリアル／パラレル変換をコントローラボード１およびドライバＩＣ５に備えることにより、ハーネス７の数を大幅に削減することができる。
【００３２】
また、基盤上の発光駆動システムの占有面積も縮小することができ、システム回路あたりの製造コストの削減も実現できる。さらに、ハーネス７が削減されただけ、同基盤上にスペースが創出されるので、多くの機能を搭載したシステムを作り出すことができる。なお、ＬＥＤを増やす場合は、システム回路に新たなドライバＩＣ５をカスケード接続させ、このドライバＩＣ５アドレスコードをコントローラボード１に加えることにより、容易に対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係る発光体の駆動システムのブロック図
【図２】第１の中継部を主体とした詳細な回路図
【図３】第２の中継部を主体とした詳細な回路図
【図４】図１から図３に示した構成を簡略化したブロック図
【図５】図４に示したブロック図のタイミングチャート
【図６】制御点灯の説明図
【図７】定常点灯におけるレジスタの一例
【図８】図７に対応する点灯動作図
【図９】固定輝度点灯のレジスタの図
【図１０】図９に対応する点灯動作図
【図１１】パターン参照輝度フェーディングにおけるレジスタの一例
【図１２】図１１に対応する点灯動作図
【図１３】パターン参照輝度フェーディングのパラメータの設定例
【図１４】パターン参照点灯におけるレジスタの一例
【図１５】図１４に対応する点灯動作図
【図１６】パターン参照点灯のパラメータの設定例
【図１７】音声入力同期輝度フェーディングにおけるレジスタの一例
【図１８】図１７に対応する点灯動作例
【符号の説明】
【００３４】
１  コントローラボード
２  ＣＰＵ
３  コントローラ
４ａ  第１の中継部
４ｂ  第２の中継部
５  ドライバＩＣ
６  発光体
７  ハーネス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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